土壤耕作與秸稈還田對江西雙季稻產(chǎn)量和溫室氣體排放的影響.pdf

1、水稻是我國最主要的糧食作物之一，60％以上的人口以稻米為主食。稻田是農(nóng)業(yè)環(huán)境中CH4排放的重要來源，約占全球人為排放量的1/4。如何在持續(xù)提升水稻產(chǎn)量的同時，減少農(nóng)田溫室氣體的排放，實現(xiàn)高產(chǎn)低碳稻作已經(jīng)成為亟待解決的重要科學問題和生產(chǎn)技術。已有研究表明，土壤耕作措施和秸稈還田均可以影響稻田溫室氣體排放，但對其交互效應尚不明確。因此，本文以我國主要的水稻生產(chǎn)區(qū)域-雙季稻區(qū)為研究對象，開展了不同耕作方式和秸稈還田方式對雙季稻區(qū)水稻生產(chǎn)力和稻

2、田溫室氣體排放影響的研究，同時在100年的尺度上評價不同處理下稻田的周年溫室效應。主要研究結論如下:
　　(1)與翻耕相比，旋耕條件下早稻和晚稻的產(chǎn)量均較高，但差異不顯著;秸稈還田顯著提高早稻和晚稻的產(chǎn)量。水稻產(chǎn)量的高低主要取決于有效穗數(shù)和穗粒數(shù)。其中，晚稻產(chǎn)量主要受穗粒數(shù)的影響，與翻耕秸稈全量還田相比，翻耕根茬還田、旋耕根茬還田和旋耕秸稈全量還田處理下的穗粒數(shù)分別高出7.9％、23.9％和10.6％;早稻產(chǎn)量則主要受有效穗數(shù)的影

3、響，與旋耕秸稈全量還田相比，翻耕根茬還田、翻耕秸稈全量還田和旋耕根茬還田處理有效穗數(shù)分別高出約13.7％、6.2％和21.6％。
　　(2)秸稈還田顯著增加了早稻和晚稻稻田CH4的排放，但降低了冬閑期CH4的排放。與旋耕相比，翻耕顯著降低了兩季水稻稻田CH4的排放，但對N2O的影響不顯著。早稻和晚稻稻田CH4排放均呈現(xiàn)出雙峰的趨勢，但第一個峰值出現(xiàn)時間有所不同，晚稻峰值出現(xiàn)在分蘗盛期，而早稻峰值出現(xiàn)略晚。與根茬還田相比，翻耕方式下

4、晚稻季、冬閑和早稻季秸稈換全量還田下 CH4排放量分別增加了47.3％、26.1％、5.4％，旋耕方式下則分別增加了39.7％、7.1％、6.1％。與旋耕相比，根茬還田下晚稻季、冬閑、早稻季翻耕處理的CH4排放分別降低了96.1％、45.4％、30.0％;而秸稈全量還田下則分別降低了約86.0％、82.7％和30.8％。
　　(3)在100年尺度上，CH4的排放量決定全球增溫潛勢(GWP)。本研究中，GWP呈現(xiàn)出和CH4累積排放量

5、一樣的趨勢，即秸稈全量還田大于根茬還田，旋耕大于翻耕，且差異均達到顯著水平。稻田溫室氣體排放強度(GHGI)由產(chǎn)量和GWP共同決定。GHGI在晚稻季趨勢與GWP一致，而早稻季差異不顯著。周年效應上，由于冬閑期CH4排放量較低，故GWP與CH4排放趨勢一致，即秸稈全量還田顯著大于根茬還田，旋耕顯著大于翻耕。由于翻耕+根插還田處理中晚稻產(chǎn)量低，所以在翻耕秸稈全量還田處理中周年GHGI最低。因此，對于雙季稻區(qū)而言，在翻耕方式下進行秸稈全量還田